危險(xiǎn)與可操作性分析（hazop）在中壓蒸汽鍋爐的應(yīng)用

1、<p>　　危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）在中壓蒸汽鍋爐的應(yīng)用</p><p>　　摘要：文中應(yīng)用HAZOP分析方法對中壓蒸汽鍋爐裝置進(jìn)行了分析，根據(jù)分析結(jié)果指出了鍋爐裝置存在的安全問題，并提出了建議措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：HAZOP 鍋爐 措施 </p><p>　　HAZOP（Hazard and operability analysi

2、s）方法是英國帝國化學(xué)工業(yè)公司于1960年提出的一種系統(tǒng)危險(xiǎn)分析方法[1]。目前已發(fā)展成為一種成用于辨識設(shè)計(jì)缺陷、工藝過程危害及操作性問題的結(jié)構(gòu)化分析方法，方法的本質(zhì)就是通過系列的會議對工藝圖紙和操作規(guī)程進(jìn)行分析。在這個(gè)過程中，由各專業(yè)人員組成的分析組按規(guī)定的方式系統(tǒng)地研究每一個(gè)單元，分析偏離設(shè)計(jì)工藝條件的偏差所導(dǎo)致的危害和可操作性問題。 </p><p>　　鍋爐是常用的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。在石化行業(yè)中，鍋爐作為石油

3、化工生產(chǎn)中的主要動力設(shè)備， 由于其所處理的物料多數(shù)易燃易爆，危險(xiǎn)性很大。在生產(chǎn)運(yùn)行過程中設(shè)備、參數(shù)和操作之間存在相當(dāng)復(fù)雜的關(guān)系， HAZOP分析方法特別適用于此類系統(tǒng)。 </p><p><b>　　一、工藝流程描述 </b></p><p>　　我廠三臺鍋爐均為單鍋筒橫置式立式自然水循環(huán)中壓蒸汽鍋爐，燃料在爐膛燃燒生成高溫火焰和煙氣，除氧水在鍋爐受熱面中經(jīng)輻射和對流

4、換熱吸收高溫火焰和煙氣的熱量，在定壓過程發(fā)生汽化和過熱，生產(chǎn)出過熱蒸汽。鍋爐的主要特點(diǎn)是所用燃料易燃易爆，我廠三臺鍋爐產(chǎn)生的蒸汽壓力為3.50～3.82MPa，溫度為440～450℃，屬于高溫高壓的生產(chǎn)裝置。 </p><p>　　鍋爐使用的除鹽水、燃料氣、燃料油均由專線供給。鍋爐生產(chǎn)的中壓蒸汽主要供煉油區(qū)蒸汽透平動力用汽和一部分工藝加溫用汽，剩余部分用來發(fā)電，或經(jīng)減溫減壓器降級為低壓蒸汽；低壓蒸汽主要供煉油區(qū)動

5、力用汽、工藝加溫用和生活區(qū)冬季采暖用。 </p><p>　　二、HAZOP分析過程實(shí)施 </p><p><b>　　1.分析前的準(zhǔn)備 </b></p><p>　　HAZOP研究的側(cè)重點(diǎn)是工藝部分或操作步驟的各種具體值，其基本過程就是以引導(dǎo)詞為引導(dǎo)，對過程中工藝狀態(tài)（參數(shù)）可能出現(xiàn)的變化（偏差）加以分析，找出其可能導(dǎo)致的危害。 </p

6、><p>　　準(zhǔn)備階段主要包括確定分析目標(biāo)、對象和范圍、成立分析小組、收集必要的資料、安排會議分析討論。分析范圍包括我廠鍋爐裝置生產(chǎn)界區(qū)內(nèi)的除氧給水系統(tǒng)、鍋爐蒸汽蒸發(fā)系統(tǒng)、燃料、供風(fēng)及煙氣系統(tǒng)、蒸汽減壓減溫系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)及附屬的公用工程部分。在對我廠鍋爐裝置進(jìn)行HAZOP分析過程中，成立了包括工藝、設(shè)備、操作、維修、儀表、電氣等專業(yè)人員在內(nèi)的小組。在收集了包括初步設(shè)計(jì)階段項(xiàng)目說明書；工藝管道儀表流程圖（P&I

7、D）；工藝流程圖（PFD）；儀表數(shù)據(jù)表；儀表聯(lián)鎖邏輯圖；公用工程部分工藝管道儀表流程圖（P&ID）等相關(guān)技術(shù)資料，并對圖紙、資料進(jìn)行分析，從中確定滿足HAZOP分析的圖紙及資料。 </p><p>　　2.HAZOP分析過程 </p><p>　　HAZOP分析小組針對分析范圍內(nèi)各參數(shù)偏差產(chǎn)生的原因、偏差導(dǎo)致的后果、設(shè)計(jì)中已采取的工程控制措施進(jìn)行了詳細(xì)的分析。我廠鍋爐裝置HAZOP

8、分析，共劃分了除氧給水系統(tǒng)、鍋爐蒸汽蒸發(fā)系統(tǒng)、燃料、供風(fēng)及煙氣系統(tǒng)、蒸汽減壓減溫系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、綜合6個(gè)節(jié)點(diǎn)，48個(gè)工藝偏差，內(nèi)容涵蓋6張P&ID圖紙。在節(jié)點(diǎn)劃分的基礎(chǔ)上，HAZOP分析小組對工藝操作及工藝設(shè)計(jì)、儀表、設(shè)備、工藝安全信息等方面的問題進(jìn)行了詳細(xì)分析。 </p><p>　　如露點(diǎn)腐蝕問題，我廠鍋爐裝置空氣預(yù)熱器存在露點(diǎn)腐蝕的現(xiàn)象，經(jīng)過小組人員的分析討論，其主要原因是煙氣中含有氣態(tài)水和硫化氫，

9、在露點(diǎn)溫度下產(chǎn)生液態(tài)水，與硫化氫生成弱酸，對設(shè)備材料產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。為防止發(fā)生露點(diǎn)腐蝕主要考慮了以下三方面考慮，一是提高空氣預(yù)熱器出口煙氣的溫度，二是提高空氣預(yù)熱器入口空氣的溫度，三是空氣均勻分配，減少死區(qū)。再如燃料氣管線阻火器問題，目前燃料氣管線上阻火器安裝在速斷閥前，如遇火情，會出現(xiàn)回火燒壞速斷閥，建議將阻火器移至速斷閥前，另外考慮到管路介質(zhì)臟而導(dǎo)致阻火器經(jīng)常堵塞，可增加阻火器冗余配置，便于阻火器堵塞后清理或更換。 </p&g

10、t;<p>　　3.評估風(fēng)險(xiǎn)等級并提出建議措施 </p><p>　　針對每個(gè)節(jié)點(diǎn)，選取符合節(jié)點(diǎn)要求的所有偏差，并根據(jù)偏差所產(chǎn)生的后果嚴(yán)重程度、采取現(xiàn)有措施后的發(fā)生概率，對其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級劃分。我廠鍋爐裝置HAZOP分析，共劃分了6個(gè)節(jié)點(diǎn)，48個(gè)工藝偏差，內(nèi)容涵蓋6張P&ID圖紙，通過與裝置技術(shù)人員的共同分析討論，共同提出了39條建議，其中Ⅲ風(fēng)險(xiǎn)2個(gè)，Ⅱ級風(fēng)險(xiǎn)28個(gè)，Ⅰ級風(fēng)險(xiǎn)9個(gè)；儀表問題19

11、個(gè)、工藝問題17、設(shè)備問題3個(gè)，內(nèi)容涵蓋了鍋爐裝置所有的工藝流程、設(shè)備節(jié)點(diǎn)等重要內(nèi)容。 </p><p>　　對風(fēng)險(xiǎn)程度為Ⅲ級的風(fēng)險(xiǎn)（無Ⅳ級的風(fēng)險(xiǎn)）提出了進(jìn)一步的消減措施。對于風(fēng)險(xiǎn)等級為Ⅰ、Ⅱ的風(fēng)險(xiǎn)，提出了供參考的建議措施。如節(jié)點(diǎn)2鍋爐蒸汽蒸發(fā)系統(tǒng)中針對目前采用手閥控制連續(xù)排污量，因壓差過大閥門易損壞，同時(shí)排放量大于5%易造成口容器超壓損壞。建議參考鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50041-2008中9.2.8第2條，在進(jìn)連

12、排擴(kuò)容器前管線增設(shè)限流孔板，使定連排排污率控制在2%～5%。 </p><p><b>　　三、結(jié)論 </b></p><p>　　HAZOP分析的對象主要是工藝流程或操作步驟的各種具體值，且側(cè)重點(diǎn)在于各種具體值的變化（偏差）可能導(dǎo)致的危害，因此，HAZOP分析并不能發(fā)現(xiàn)裝置全壽命過程中的所有問題和潛在隱患。HAZOP有助于系統(tǒng)的識別和評估工藝危害風(fēng)險(xiǎn)，查找生產(chǎn)裝置事

13、故隱患，并將分析結(jié)果作為詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)變更、隱患治理、員工培訓(xùn)、操作規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案制修訂等工作的重要依據(jù)，這些對提高裝置自控率、安全水平、操作穩(wěn)定等方面具有很大意義。我廠將確保HAZOP分析所發(fā)現(xiàn)的問題被文件化歸檔，并通過隱患治理、技術(shù)攻關(guān)、技措項(xiàng)目、檢維修等方式確保所有的建議措施在生產(chǎn)運(yùn)行過程中得到落實(shí)，以保證裝置的安全可靠運(yùn)行。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></